RSS

Записи блога с меткой 'skq'

Новый агро-препарат с SkQ3 увеличил урожайность озимой пшеницы

Получены первые данные полномасштабных полевых испытаний агро-препарата «Аргимитин», созданного на основе митохондриально-адресованного соединения SkQ3.

 

Разработка базируется на полученных ранее (в 2008 – 2012 гг) данных, о способности митохондриально-адресованных антиоксидантов стимулировать процесс регенерации растений из недифференцированных клеток (каллусов) и ускорять процесс прорастания семян.

В полевых испытаниях препарат статистически значимо увеличил урожайность озимой пшеницы, эффект был особенно выраженным в более тяжелых, засушливых условиях. Работы выполнялись в сотрудничестве с НИИ Биотехнологии, Ростов-на-Дону. 

 

Биотехнологические аспекты действия SkQ на растения

Новый агро-препарат с SkQ3 увеличил урожайность озимой пшеницы

Совместные исследования НИИ Биотехнологии (Ростов-на-Дону) и НИИ Митоинженерии МГУ (Москва) позволили создать агро-препарат на основе митохондриально-адресованного соединения SkQ3.
Напомним, что ранее (в 2008 – 2012 гг) были получены данные, о способности митохондриально-адресованных антиоксидантов стимулировать процесс регенерации растений из недифференцированных клеток (каллусов) и ускорять процесс прорастания семян.

Развитие побегов сахарного тростника на среде для регенерации после индуцированного с помощью SkQ1 (10 нМ) побегообразования.

 

Для практического применения в растениеводстве был выбран специальный вариант SkQ – SkQ3, отличающийся повышенной химической стабильностью по сравнению с используемым в фармацевтике SkQ1. Проведенные эксперименты показали большую эффективность SkQ3 по стимуляции роста растений по сравнению с SkQ1.

В 2014 – 2016 годах НИИ Биотехнологии из Ростова-на-Дону в сотрудничестве с НИИ Митоинженерии МГУ провели серию полевых испытаний эффективности SkQ3 в нескольких хозяйствах Ростовской области и Краснодарского края.

Контрольные растения (озимая пшеница) 

Растения, семена которых прошли  предпосадочную обработку раствором SkQ3.

 

Первые результаты этих испытаний комментирует руководитель работы д.б.н. В.А. Чистяков:

«Мы получили свидетельства о том, что препарат особенно хорош в неблагоприятных и стрессовых для растений ситуациях, например, в засушливых или в слишком влажных условиях. Если все благоприятно как в теплице, то эффект будет незначительным. Так в Краснодарском крае, где в этом году были почти идеальные условия, урожайность повысилась всего на 2,7% с 70,9 до 72,8 ц/га, в Семикаракорском районе Ростовской области — на 12,3% с 47,7 до 53,6 ц/га, а в засушливом Орловском районе — на 45,6%  с 35,3 до 51,4 ц/га. Но я бы рекомендовал проводить предпосадочную обработку препаратом в любых районах. Откуда мы можем знать заранее, каким будет следующий год? Вдруг засуха или какие-то другие неблагоприятные условия? Тогда препарат сработает и снизит ущерб от такого невезения»

Результаты получены группами А.Б.Вартапетяна, С.Ю.Морозова, А.И.Ускова

Один из важных результатов Проекта был получен при исследовании действия SkQ1 на растения. Начало исследованиям в этом направлении положили опыты по действию SkQ1 на способность недифференцированных клеточных культур (каллусная ткань) регенерировать целое растение.

Основой методов культивирования изолированных клеток и тканей растений является уникальное свойство растительных клеток – тотипотентность. Под ним подразумевается способность растительной клетки при определенных условиях вторично дифференцироваться и под влиянием внешних условий выбирать тот или иной путь морфогенеза. Морфогенез является сложным процессом, регуляция которого осуществляется на клеточном, тканевом и организменном уровнях. В ходе морфогенеза возникают сформированные заново ткани и органы. Полученное в результате морфогенеза in vitro растение носит название «растение−регенерант», оно имеет побег и корень и развивается под действием своей собственной гормональной регуляторной системы. Методика получения целого растения из каллусной ткани в настоящее время широко применяется в биотехнологии для получения в кратчайшие сроки генетически однородных растений, отобранных по заданным признакам. Несмотря на многолетнюю историю метода культивирования растительных тканей и получения из них целых растений, до сих пор является актуальным поиск соединений, стимулирующих морфогенез каллусной ткани. Основываясь на полученных нами ранее результатах по способности SkQ1 стимулировать дифференциацию животных клеток (эксперименты на клетках раковых опухолей), мы попытались стимулировать дифференцировку клеток каллусной ткани растений.

Как показали эксперименты, SkQ1 в концентрации 10 нМ вызывает регенерацию целого растения из каллусной ткани сахарного тростника без какой−либо дополнительной стимуляции.

Полученные после обработки SkQ1 растения−регенеранты отличались высокой жизнеспособностью и скоростью роста. Эксперименты проводили и с другими видами растений. Так, SkQ1 стимулировал регенерацию целого растения и из каллусов люцерны, табака, картофеля, кукурузы, пшеницы и риса. Кроме того, было показано, что предпосадочная обработка растворами препарата SkQ1 способствовала более энергичному прорастанию клубней картофеля, увеличивались средняя высота растений картофеля на 1−4 см, количество клубней и площади листовой поверхности. Наибольшая статистически достоверная прибавка урожая картофеля была получена в опытном варианте с предпосадочной обработкой клубней препаратом SkQ1 в концентрации 25 нМ. В зависимости от сорта она составляла 28−40% .

Кроме того, нами было исследовано влияние SkQ1 на сохранность срезанных растений.

Продолжительное сохранение многих видов декоративных растений, пользующихся широким спросом у потребителя, является на сегодня проблемой номер один как для отечественной, так и для зарубежной флористики. Наиболее эффективным средством для решения этой проблемы до последнего времени являлся коммерческий препарат Chrysal (Голландия). Полученные нами данные указывают на то, что эффективность данного препарата можно значительно превзойти. Нами был разработан препарат на основе одного из вариантов SkQ — SkQ−F3 с добавлением ряда фитогормонов, который продемонстрировал значительно более высокую эффективность.

Показано, что раствор SkQ−F3 сохраняет насыщенный цвет срезанных декоративных растений, а также стимулирует развитие боковых побегов на стебле. Кроме того, растения, перенесенные из раствора SkQ−F3 на обычную воду через 7 дней после начала эксперимента, сохраняли свежесть в среднем на 5 дней дольше, чем растения, переставленные в воду из раствора Chrysal.

В настоящее время разработка препарата SkQ−F3 практически завершена, и уже в ближайшее время компания «Митотехнология» рассчитывает вывести на российский рынок доступный продукт для продления жизни цветов, не имеющий аналогов ни в России, ни во всем мире.